第7章管理信息系统的系统设计

6-1管理信息系统主讲教师：和力韩山师范学院数学与信息技术系Management Information Systems6-2n教学内容和要求： 详细了解结构化系统开发方法的系统设计阶段的工作内容，包括代码设计与代码的校验、 信息系统流程图设计、系统物理配置方案设计、输出设计、输入设计、数据存储设计、处理流程图设计等，并了解程序说明书和系统设计报告的编写。n教学重点和难点： 要求学生了解系统设计的主要任务，能够在新系统的逻辑方案的指导下进行系统的设计工作，内容包括代码设计、功能结构图设计、信息系统流程图设计、系统物理配置方案设计、输出设计、输入设计、数据存储设计、处理流程图设计等，并能制订设计规范、编写程序说明书和系统设计报告。6-3第七章第七章 管理信息系统的系统设计管理信息系统的系统设计第一节 系统设计概述第二节 系统概要设计第三节 系统详细设计6-4第一节第一节 系统设计概述系统设计概述系统设计是管理信息系统开发的第三个阶段，系统设计的任务主要是解决 “ 怎么做 ” 的问题。其目标是进一步实现系统分析阶段推出的系统模型，详细地确定新系统的结构、应用软件的研制方法和内容。系统分析：解决系统分析：解决 “ 做什么做什么 ”系统设计：解决系统设计：解决 “ 怎么做怎么做 ”问题结构问题结构 (系统需求系统需求 ) 系统结构系统结构从系统分析说明书出发，形成系统的具体设计方案从系统分析说明书出发，形成系统的具体设计方案映射6-5数据数据字典字典数据数据流图流图E-R图图加工小说明加工小说明流流 程程描描 述述处理描述处理描述数数据据对对描描述述象象数 据 设 计模块结构设计接口设计过程设计分析模型分析模型 设计模型设计模型平 台 设 计S数据设计数据设计 ：将分析时创建的数据模型变换成实现系统所需：将分析时创建的数据模型变换成实现系统所需的数据结构。的数据结构。S平台设计平台设计 ：将性能要求变换成对系统软硬件环境的配置。：将性能要求变换成对系统软硬件环境的配置。S模块结构设计模块结构设计 ：定义系统模块元素之间的关系。：定义系统模块元素之间的关系。接口设计接口设计 ：描述了系统内部、系统和协作系统之间的以及：描述了系统内部、系统和协作系统之间的以及系统同人之间如何通信。系统同人之间如何通信。过程设计过程设计 ：将加工说明变换为对系统模块内部算法的具体：将加工说明变换为对系统模块内部算法的具体描述。描述。6-6P系统 设计 主要内容;系统概要设计 功能模块设计 * 系统平台设计;系统详细设计 代码设计 输入输出设计 数据库或数据文件设计 处理过程设计 *;写出系统设计报告 6-7P系统设计的目标q系统的工作质量 准确及时性 用户友好性q系统的可变性 可修改性 易维护性q系统的经济性 直接、间接经济效益 社会效益q 系统工作效率 处理能力 处理速度 响应时间q系统的可靠性 可抗性 平均无故障时间 平均修复时间6-8q系统性代码统一，设计规范标准，数据一次输入多次利用。q灵活性开放性和结构可变性，尽量采用模块化结构，提高模块的独立性。 q可靠性安全保密性、检错及纠错能力等。 q经济性硬件投资应以满足需要为前提，系统设计应尽量避免不必要的复杂化，各模块应尽量简洁。P系统设计的原则6-9第二节 系统概要设计第二节 系统概要设计功能模块设计是根据系统分析所得到的系统逻辑模型（数据流图和数据字典），借助一套标准化的图、表工具，导出系统的功能模块结构图。P功能模块设计q 结构化设计（结构化设计（ Structured Design， SD） 方法方法SD方法方法 是由美国是由美国 IBM公司提出的，适用于任何软公司提出的，适用于任何软件系统的软件结构设计。件系统的软件结构设计。 SD方法通常与系统分析阶段方法通常与系统分析阶段的的 SA方法衔接起来使用，借助方法衔接起来使用，借助 SA方法得到用数据流图方法得到用数据流图和数据词典描述的系统分析报告，和数据词典描述的系统分析报告， SD方法则以数据流方法则以数据流图为基础得到软件的模块结构。图为基础得到软件的模块结构。6-10SD方法是以数据流图为基础的，采用模块化、自顶向下逐步求精的基本思想，以数据流图为基础构造出模块结构图。q SD方法的基本思想方法的基本思想在从数据流图导出初始模块结构图时采用一组基本的设计策略 变换分析与事务分析。在对初始模块结构图改进和优化方面有一组基本的设计原则 耦合小、内聚大，和一组质量优化技术。 q SD方法采用图形表达工具方法采用图形表达工具 模块结构图模块结构图6-11模块结构图是描述系统结构的图形工具。计算工资计算工资总额 计算实发工资 打印工资单奖金基本工资 扣款数总额 总额 实发工资实发数职工姓名一、一、 模块结构图模块结构图工资系统的模块结构图工资系统的模块结构图模块调用数据控制信息基本符号6-12; 模块模块通常指用一个名字就可以调用的一段程序语句。模块是可以组成、分解、更换的单元，是组成系统、易于处理的基本单位。一个模块应具备以下四要素： 输入和输出；输入和输出； 功能；功能； 内部数据；内部数据； 程序代码。程序代码。模块的例子 : int max( int x, int y) int z;z=xy? x: y;return(z); 模块名内部数据程序代码输入输出6-13在模块结构图中，用联接两个模块的箭在模块结构图中，用联接两个模块的箭头表示调用。箭头总是由调用模块指向被调头表示调用。箭头总是由调用模块指向被调用模块，执行后又返回调用模块。用模块，执行后又返回调用模块。; 调用调用a.调用 b.判断调用AB CBA模块的调用规则模块的调用规则 每个模块都有特定的任务，只有上级模每个模块都有特定的任务，只有上级模块才能调用下级模块块才能调用下级模块 ; 模块的通信仅限于上下级模块之间，任模块的通信仅限于上下级模块之间，任何模块不能与其他上下级模块或同级模何模块不能与其他上下级模块或同级模块进行直接通信联系块进行直接通信联系 ; 某一模块要与其相邻的同组模块进行信某一模块要与其相邻的同组模块进行信息交换，必须通过各自的上级模块息交换，必须通过各自的上级模块 ; 模块调用的次序是从上而下，自左向右模块调用的次序是从上而下，自左向右。B C DAc. 循环调用6-14模块调用的例子 :int max( int x, int y) int z;z=xy? x: y;return(z); void main( ) :c=max( 3, 4);:mainmaxZxy选择调用的例子:A( ) :if (条件 ) B( );elseC( );:AB C循环调用的例子:A( ) :while (条件 ) B( );: :AB6-15BAX,YZ简历数据读人事文件查职工简历职工号无此职工; 数据数据一个模块调用另一个模块时，调用模块一个模块调用另一个模块时，调用模块可以把数据传送到被调用模块供处理，被调可以把数据传送到被调用模块供处理，被调用模块又可以将处理结果送回到调用模块。用模块又可以将处理结果送回到调用模块。; 控制信息控制信息模块间传递某些控制信息模块间传递某些控制信息用以指导程序下一步的执行。用以指导程序下一步的执行。6-16; 四种模块四种模块传入模块(a) (b)AA传出模块BB变换模块(c)C D协调模块E(d)E F F6-17二、二、 数据流图导出系统结构图数据流图导出系统结构图从数据流程图导出系统的初始结构图，首先要区分数据流程图的结构类型，然后根据不同的类型采用不同的方法把数据流图映象成相应的模块结构。变换型 DFD事务型 DFD系统结构图变换分析事务分析 系统结构图一个数据流程图可以明显地分成输入、处理和输出三部一个数据流程图可以明显地分成输入、处理和输出三部分。分。事务型数据流程图一般呈束状形，具有根据请求选择执行事务型数据流程图一般呈束状形，具有根据请求选择执行某类事务的能力某类事务的能力6-18; 变换分析设计方法取得数据C D变换数据给出数据1、区分输入、主加工、输出部分，在 DFD上标明分界线p确定逻辑输入 离物理输入端最远的，但仍可被看作系统输入的那个数据流。方法 ： 从物理输入端开始，一步步向系统的中间移动，直至达到这样一个数据流：它已不能再被看作为系统的输入，则其前一个数据流就是系统的逻辑输入。p确定逻辑输出 离物理输出端最远的，但仍可被看作系统输出的那个数据流。方法 ： 从物理输出端开始，一步步向系统的中间反方向移动，直至达到这样一个数据流：它已不能再被看作为系统的输出，则其后一个数据流就是系统的逻辑输出。p确定主加工 位于逻辑输入和逻辑输出之间的加工，就是系统的主加工。6-192、设计 SC的顶层和第一层模块：p设计一个顶层模块 (主模块 )，它的功能是完成整个程序要做的工作。p设计结构的第一层： 为逻辑输入设计一个输入模块，它的功能是向主模块提供数据 为逻辑输出设计一个输出模块，它的功能是输出主模块提供的数据 为主加工设计一个变换模块，它的功能是将逻辑输入变换成逻辑输出第一层模块同顶层主模块之间传送的数据应与数据流图相对应。这里主模块控制并协调一层的输入、变换、输出模块的工作，注意识别出选择或循环调用以及调用条件。6-203 第二级分解 (分解 SC各分支 )，自顶向下分解、设计出每个分支 (输入、加工、输出 )的中、下层模块：p 为每一个输入模块设计两个下层模块，一个是输入模块，接受数据来源；另一个是变换模块，模块调用时传送的参数应同数据流图相对应。p 输出模块也有两部分组成，一部分是变换模块，将数据变换成输出的形式；另一部分是输出模块。上述设计过程由顶向下递归进行，直至达到系统的输入端或输出端p 变换模块的下层模块，根据数据流图中相应加工的组成情况而定。6-21变换变换 分析举例分析举例 -DFD1格式检查3产生收据2计算汇费4记账汇款单合格的汇款单处理后的汇款单 收据明细账中心变换 输出输入业务数据6-22变换变换 分析举例分析举例 -转换后的转换后的 SC汇款处理系统取得合格汇款单 计算汇费 记账输出处理后的汇款单输入汇款单格式检查 产生收据 打印收据合格的汇款单处理后的汇款单合格的汇款单 业务数据处理后的汇款单汇款单 合格的汇款单汇款单处理后的汇款单 收据 收据业务数据6-23; 事务分析设计方法IALMNOBCDEFGH事务中心事务源p在 DFD上确定事务中心。p为 DFD上的事务中心设计主模块，再为每一种类型的事务处理设计一个事务处理模块。p为每个事务处理模块设计下面的操作模块，再为操作模块设计细节模块。某些操作模块和细节模块可以被几个上一层模块共用。主模块给出 H取得 A L M NA G HBECFD6-24要求类型处 理图书管理要求无效输入1.1新书入库1.2还入库单罚款单1.5注销图书1.3还书1.4目录文件借书单书 单注销单借书 借书文件罚款单事务分析举例事务分析举例 -DFD事务中心6-25事务分析举例事务分析举例 -转换后的转换后的 SC图书处理系统取得图书处理要求修改目录文件操作层细节层新书入库 注销图书借书 还书打印罚款单修改借书文件 图书管理要求 入库单借书单 还书单注销单6-261、低耦合、高内聚 提高模块独立性三、模块结构图的评价与改进三、模块结构图的评价与改进p耦合指的是两个模块之间的相互依赖关系，又称块间联系。p模块之间的联系越多或越复杂，它们之间的依赖程度就越高，每一个模块的独立性就越低。p要求尽可能地减弱系统中模块之间的耦合程度，提高每一个模块的独立性，这是因为： 模块之间的耦合程度越弱，相互影响就越小，产生连锁反应的概率就越低； 在修改一个模块时，要能使修改范围控制在最小限度以内； 在对一个模块进行维护的时候，不必担心任何其它模块的内部运行程序是否会受到影响。6-27低内容耦合公共耦合控制耦合特征耦合外部耦合数据耦合非直接耦合高弱 强耦合性模块独立性非直接耦合： 调用和被调用模块之间不存在直接的数据联系。模块 1 模块 2模块 3 模块 4数据耦合： 调用和被调用模块之间存在简单变量这样的数据传递。开发票计算水费单价数量 金额6-28特征耦合： 如两个模块通过传递数据结构 (不是简单数据，而是记录、数组等 )加以联系，或都与一个数据结构有关系 , 则称这两个模块间存在特征偶合。“ 住户情况 ” 是一个 数据结构 ,图中模块都与此数据结构有关。“ 计算水费 ” 和 “ 计算电费 ” 本无关 ,由于引用了此数据结构产生依赖关系 ,它们之间也是 特征 偶合计算水电费计算水费 计算电费住户情况 水费